Le pollen, grâce à la structure particulièrement résistante de sa membrane, a la propriété de se fossiliser. On le retrouve dans certains types de sédiments réducteurs tels que les argiles et les tourbes. L'étude du contenu pollinique de sédiments, même anciens, va permettre de reconstituer la végétation du passé et son évolution.
La nature des formations végétales étant inféodée au climat, retracer l'évolution de la végétation revient à retrouver d'éventuelles variations climatiques.